前言
极化冷冻油节能添加剂是最近20年兴起的、真实的节能技术之一。
源于太空技术，美国军方初衷是用于提高润滑使重型兵器动力更加强大、机械效率更高。
民间应用后更多是在提高压缩机和换热器效率。
美国是一个真正尊重科学的国家，不能想象在缺乏严谨技术论证的前提下，其国防部、能源部这样的国家机关会在军方直至民间推广一种技术或产品；类似的逻辑，中国上海市经委、发改委、质监局、财政局2006年12月22日联合发文《上海市节能产品应用推荐目录》（第一批），在第23页4.7条款推荐极化冷冻油节能添加剂，作为一个技术审慎的国际大都市，上海政府机构也不会轻率地、甚至以联合形式推广一种技术或产品……
摘要
极化冷冻油节能添加剂通过提高热交换系统的效率和减少设备的磨损来节约能源和延长设备寿命。节能添加剂在金属零件表面上形成一层附着薄膜并提高润滑能力，可保护零件，减轻磨损。它形成极微化学层而不含团体微粒。
采用极化制冷机油节能添加剂有两项最重要的功效，一是提高蒸发器和冷凝器盘管的热传导率，二是提高制冷油的润滑性:这几点都是为了热传导转化为制冷能力的提高，即可以在较少的时间产生较多的制冷量，因而设备的“运转时间”减少了。而由于零件间的机械摩擦减少，极化冷冻油添加剂的使用还可降低噪声和延长设备寿命。
由此，极化冷冻油节能添加剂技术已被认为对联邦部门具有显著的节能潜力并已投入实际应用。
一、产品简介
极化冷冻油添加剂,是由美国国防系统研究开发成功的一项高科技节能产品，获得美国专利 U.S.PATENT 4963280，是利用“极性活化分子”技术，通过与制冷剂和冷冻油配合使用，来改善空调及制冷系统效率的极化冷冻油节能添加剂。该产品20世纪90年代初仅限于美国军事领域应用，1996年经美国能源部推荐推广至民间，被销往美国本土、南美、中东、欧洲、亚洲等地区。中国自引进该产品以来，在北京、上海、山东、浙江等地的数百个工程项目中的运用，均达到了良好的节电效果，一般在8~18个月内收回投资。CS-PROA现已在全国范围内得到推广和应用。
二、工作原理
在制冷装置中，和制冷剂一样，冷冻油也是必不可少的，它在各类制冷压缩机中起着十分重要的作用：
⑴润滑作用。减少运动部件的机械摩擦和磨损。
⑵降低温度。冷冻油在制冷循环中不断带走只压缩机工作过程中产生的大量热量，使压缩机保持正常的温度从而提高制冷机组的机器效率和使用可靠行。
⑶密封作用。在气缸中和活塞间及轴封间起密封作用，防止制冷剂泄露。
⑷在有些制冷机中，利用冷冻油的油压作为能量调节机构的动力。
为了确保制冷循环系统的正常运行，冷冻油必须具备优良的与制冷剂共存时的热稳定性，与制冷剂良好的互溶性和润滑性，优良的低温流动行，无蜡状物絮状分离，不含水和优良的绝缘性能等。
但是，由于压缩机在运转时。压缩机的排气温度较高。如活塞式压缩机的排气温度高达
90~140℃，将一部分冷冻油汽化为5~50微米的微粒，随制冷剂气体进入制冷系统：此外，压缩机排气速度高达24~30m/s，这样也容易把部分润滑油带入制冷系统，由于任何一种油分离器不能百分之百将油分离，总有少部分进入冷凝器和蒸发器，将带来不良影响：
⑴冷冻油进入冷凝器后，在管子表面形成一层油膜，使制冷剂与冷却介质的传热
热阻增大，传热系数减小，从而使制冷系统和冷凝温度升高，对应的冷凝压力也升高，而冷凝温度的高低对制冷机制冷量影响很大，在蒸发温度不变的情况下，冷凝温度的升高将增加压缩机的压缩比，使输气系数减小，另外，单位容积制冷量也将减小。以氨工质为例，冷凝温度升高5℃，压缩机制冷量大约要降低7.52%，冷凝温度每升高1℃，单位制冷量的耗电量将增加3~3.5%。
有资料提出，若冷凝器中积有油膜厚0.1毫米，其热阻相当于厚33毫米钢板的热阻，将使冷凝压力升高0.1Mpa,即冷凝温度升高3℃，增加电耗9%。
⑵润滑油进入蒸发器后同样要在管壁产生油膜，使蒸发器传热热阻增大，传热系数减小，另外由于积油，使蒸发器有效面积减少，蒸发温度降低，严重的还会造成结霜不良，降温困难，由于在低温工况下，冷冻油粘度变大，蒸发器排油困难，不少冷库深受其害。据有关资料介绍，在蒸发器表面附有0.1mm油膜时，将使制冷系统蒸发温度降低2.5℃，多耗电11~12%。总之，冷冻油进入制冷系统，造成热交换效果降低，压缩机制冷量下降，功耗增加。
制冷系统内传导热能的内部组件，如压缩机、蒸发器、冷凝器及制冷系统管道等，经过一段时间运转后，由于制冷剂、冷冻油或其化学混合物沉积在制冷组件的内壁上，防碍了正常的传热效率，导致机组必须运行更长时间，才能达到预期的制冷效果。
极化冷冻油的应用，克服了以上的不良反映，其工作原理为：金属的分子结果如金属般，在分子结构间均存在着微细的空隙。极化冷冻油的独特节能原理在于其有极化分子，这种携带负电荷的分子对金属表面有极强的亲和力，其极化分子渗入金属分子空隙中，在制冷系统的压缩机、蒸发器、冷凝器和制冷系统管路的金属内表面上形成一层仅有单分子的薄膜层，增加热传导效率，同时清除附着在其表面的沉积物和冷冻油膜（如图1所示），提高了制冷能效比（COP值）和润滑系数，从而达到提高功效、节约电耗和延长机器寿命的目的。
三、适用范围
★ 适用机型
极化冷冻油技术可以安全地应用与各种类型和不同大小的空调机、热泵、
制冷设备以及冷冻机等，包括往复活塞式、回旋式、螺杆式和离心式等压缩机。极化冷冻油技术也可以应用与氨制冷系统。
★ 使用介质
极化冷冻油不仅可使用于当今常用制冷剂，如R134a、R124、R125、R12和R22等，同时还能使用于：甲烷系列（R10-R50）、乙烷系列（R110-R170）、丙烷系列（R216ca-R290）、氟氯烷（R502）、二氯化硫（R764）、二氯化碳（R744）、氨（R717）等。
四、性能简述
极化冷冻油是一种氯化ɑ烯烃或氯化链烷烃的极化化合物，呈液体状。由6-24碳原子和1-12个卤原子组成的高分子氯化碳氢化合物。极化冷冻油的分子式为：C12H20C16，其合成方法是以难度极高的极化合成技术将6个氯原子（Cl）连续接在末端3个碳原子上，形成强大的负电核中心。这使得该分子一遇到金属就可以强而有力地吸附上去，并且永远不会发生脱附现象（如图2所示）。
极化冷冻油具有极佳的低温可溶行、高温稳定行、抗氧化性和与密封材料的兼容性。
(图2)
极化冷冻油具有极性的低温可溶性、高温稳定性、抗氧化性和密封材料的兼容性。
由于极化冷冻油 分子中存在a-烯族烃的卤素链,使其起到芳香族的作用,尤其在可溶性和界面润滑的优异性能方面尤为突出. 极化冷冻油在低温流动的情况下,仍具有很小的粘度.在测试中,当5%Compress Shield® CS-PROA与95%Suniso 3GS冷冻油(Suniso是一种冷冻油的品牌)的容积比混合时(此为极化冷冻油实用的最大比例限度),其低温流动仍保持在一37.2℃(-35℉),絮化点为-65℃(-85℉).测得的闪点为171℃(340℉),引火点为187℃(370℉),反映极化冷冻油极佳的低温可常溶性和高温稳定性.测试数据还表明,极化冷冻油能够提高抗氧化能力78.5%,增加压缩机部件的耐磨保护.极化冷冻油不仅可以与密封材料兼容,还可以延长密封材料的寿命.
极化冷冻油无毒、无害、无致癌物质，其原因在于，虽然氯气是个凶危险有毒的气体，但极化合成后已形成一个稳定的氯化物，与金属结合后更是永久安定。从原本危险的物技合成为安全有效的节能产品，也正是此产品的专利之。
极化冷冻油 的物理特性如下：
☆ 外观颜色:浅黄色
☆ 气味:轻微异味
☆ 比重:1.228
☆ 水溶解度:可忽略不计
☆ 闪点:374℉（190℃）
☆ 致癌性:没有
☆ 接触症状:长时间接触可能对眼睛、皮肤和呼吸系统有轻微刺激。救治方法为用清水洗眼至少15分钟，用肥皂水洗净皮肤，呼吸新鲜空气。
☆ 黏度：41。2（5% 极化冷冻油和95% Suniso 3GS混合时）
☆ 絮化点：-85℉（-65℃）（5%极化冷冻油和95% Suniso 3GS混合时）。
五、产品效能
★产品效能
美国能源部联邦技术公报证实效益
◆ 大大增加热传率
◆ 降低运转时间
◆ 增强压机油封密封件达81%
◆ 润滑能力提高1500%
◆ 提高金属抗氧化(锈蚀)能力78%
◆ 可延长设备使用寿命，一次添加永久有效
◆ 属环保产品，无毒、无害、无致癌物
◆ 运转更安静
◆减少薄层流动
◆ 增加容积效益
◆ 适用温度范围–93℃ ~ 450℃
◆ 降低设备起动电流最高可达31%
◆不需废油处理
（1）制冷系统加入极化冷冻油后可明显节省电能。据美国能源部FEMP（Federal Energy Management Program）报告可节能20%。国内已应用的实例节能效果大部分在15%左右。
（2）由于极化冷冻油的极化分子能有效地清除沉积于蒸发器内表面冷冻油膜，提高了蒸发的热传导系数，从而加快和保证制冷环境的降温效应。
（3）提高润滑能力1500%。
（4）降低设备动电流最高可达31%（如图3所示）
（5）提高金属抗氧化能力78%。对全封闭式制准冷压缩机，有的要求使用10-15年以上不换油，而加入极化冷冻油后由于能改善冷冻油的抗氧化安全性，具有重要意义。
（6）延长压缩机密封使用寿命81%。
（7）降低压缩机噪音和震动。
节能效益平均比例
压缩机型式
★荣誉称号
鉴于极化冷冻油所带来的价值，1998年美国环保署（EPA）授予极化冷冻油 “能源之星”的称号。2002年至2004年，连续两次被上海市节能产品会授予上海市节能产品称号（证书编号2002-180、证书编号2004-198）。
★ 投资回报
极化冷冻油一次添加终生有效，机组换油按添加量10%补充。用户添加极化冷冻油的投资回报一般在12-18个月，与所添加设备的使用限、使用频率和当地的电费标准等有关。
六、添加须知
★添加前的准备
☆第一批安装的机组型号、规格、制造厂、使用年限、冷媒、电机功率、制冷量、电流、电压、所用牌号冷冻油、冷冻油总量。
☆被安装机组有无单独计量的电表（功率表、电流、电压表），电表的精度等级，如没有，临时拉线加装是否可能。
☆机组最近的维修时间，检查氟利昂或氨注入量是否减少，有无泄露。
☆检查所有运动部件和润滑系统，以及冷冻油标是否正常。
☆检查安全工作系统：检查并调整所有三角传动带部分，风管系统，清理制冷管路系统，清理过滤器，清理冷凝周围的障碍物，所有连接电缆。
☆检查设备总的性能指标及电控的工作状态。
☆机组每年动行的时间。
☆添加极化冷冻油前必须要有10天的连续原始记录，室内（或冷库）和环境温度的原始记录，冷库用途，冷藏货物量，开放时间和频繁程度。
★推荐添加量
☆机组以单机单头计，根据机组的制冷量大小，每冷吨添加量为0.45-0.6盎司,添加剂的添加量最多不能超过冷冻测量的5%;20冷吨以下的机组,根据机组的制冷量应适量增加一定的系数.
☆管路超长,需增加一定量的加剂,50呎内增加1-2盎司;100呎内增加3-4盎司
★添加方法
☆对于小型空调及制冷设备，通常都由低压端（或低压阀）注入极化冷冻油。有很多工具可以用在低压阀加紧注，如定量加液器等。一般操作约10分钟或更少时间。
☆对于较大型空调及制冷设备，极化冷冻油加注方法与规定加注压缩机冷冻油方法完全一样，加前可以从机组油箱内倒出5%的容量来，但大多数情况，并没有这样做，而是直接注入5%，但操作人员必须要监视油量标度。
☆对于较大的设备或制冷剂管路特长（超过22.5米）的设备（如商用食品冰柜），极化冷冻油允许从高压端、低压端和曲轴箱同时加入。
☆设备在加入极化冷冻油后，排气压力增加是正常的，不必去处理。但是对于使用所限特别长的设备，必须要求监视每天的排气压力，并连续监控7－10天，以确保系统内被清理出来的小碎片和污垢不会将过滤器堵塞。
☆请注意有油分离器的系统，它会阻碍极化冷冻油轻易的循环，因此，处理后观察效果的时间，会比没有油分享器的都长。
☆注意要点：
1）监测数据必须每小时取样，每次记录1分钟（见下表）
2）被测设备每周工作的天数：
检测项目 记录时间 取样时间
电压 随机取样 每小时 取平均值
电流 1分钟 每小时 取平均值
功率 1分钟 每小时 取平均值
运转时间 1分钟 每小时 可选
3）极化冷冻油技术处理前，该设备的原始数据最少要记录7天；
4）添加极化冷冻油后应运转机组5－7天，使PROA；循环至全系统
5）极化冷冻油技术处理后，检测取样至少要7天。
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